Técnicas de Extração e Reconhecimento de Padrões em Imagens de Radar

Objetivos e Resultados Esperados/Descrição do Projeto

O problema básico a ser tratado no ambiente para o processamento de imagens aqui proposto pode ser decomposto nas seguintes etapas fundamentais: Aquisição de Imagens, Processamento de Imagens, Reconhecimento e Interpretação de Padrões, Análise Tática e, em apoio a estas, excetuando-se possivelmente a primeira, o manuseio automático de uma Base de Conhecimento para Representação de Imagens (Carta Náutica Eletrônica). De uma maneira mais detalhada, podem-se enunciar os objetivos do projeto como sendo: 

·        Especificar e validar, através do software, uma arquitetura de processamento de imagens e algoritmos que possam implementar em tempo real filtragem, mecanismos de atenção seletiva e de extração e representação de características dos alvos, baseados em técnicas como Redes Neurais, Transformadas no espaço e no tempo, Morfologia Matemática, Momentos, entre outras; 

·        Desenvolver e validar algoritmos de reconhecimento e interpretação de padrões baseados em vários métodos de Inteligência Computacional como Redes Neurais, Algoritmos Genéticos, Lógica Difusa, Reconhecimento de Padrões Estático, empregados na obtenção de elementos de informação relevantes ao processo de análise tática; 

·        Automatizar em software, em apoio à tomada de decisões, o processo de análise tática implementado: (i) a estimativa de estado e predição de trajetória dos alvos; (ii) a verificação de regras de segurança e outras pertinentes à avaliação tática e (iii) a geração de alarmes táticos. Nesta etapa, técnicas como Algoritmos Baseados em Transformadas, Algoritmos de Casamento de Blocos e Métodos Diferenciais serão considerados; 

·        Especificar e implementar, ao menos para um trecho limitado da costa brasileira, um subsistema servidor de informações cartográficas (Carta Náutica Eletrônica) que possa se comportar como um agente a ser consultado pelos processos responsáveis pelas etapas de Processamento de Imagens, Reconhecimento e Interpretação de Padrões e Análise Tática; 

·        Aprimorar o processo de aquisição de imagens, adequando-o ao tratamento de imagens conforme for especificado; desenvolver um protótipo para a aquisição de sinais que permita a coleta de imagens reais referenciadas e, com elas, testar os algoritmos eleitos. 

 É importante salientar que, embora a motivação inicial para este trabalho tenha sido gerada pela necessidade de uma sistema para a Marinha do Brasil, a tecnologia e os resultados científicos gerados com o mesmo também apresentam um grande valor potencial para outros setores da indústria nacional que utilizam sistemas de processamento de imagens.  Um exemplo de um destes setores (também na área de navegação) corresponde ao da navegação comercial e esportiva. Um dos resultados parciais mais importantes no projeto, por exemplo, refere-se à especificação e implementação do subsistema de carta náutica eletrônica, que possibilita o armazenamento de informações importantes sobre características de regiões da costa brasileira. Este subsistema permitirá que entradas e saídas de portos nacionais possam ser realizadas de maneira muito mais segura por qualquer embarcação que disponha de um computador pessoal acoplado a um receptor de satélite GPS (Global Position System), hardware hoje disponível no mercado a custo relativamente baixo.